Многорядное соединение деталей
Изобретение относится к самолетостроению и может быть использовано при изготовлении многорядных средних болтовых и заклепочных соединений тонколистовых деталей . Цель изобретения - повышение срока службы соединения путем повышения его усталостной долговечности. Многорядное соединение деталей состоит из соединяемых деталей и нескольких рядов крепежных элементов. За последним рядом крепежных элементов относительно направления действующей на лист нагрузки выполнена овальная сквозная выборка перпендикулярно торцу детали, образующая перемычку с отверстием под крепежный элемент, причем толщина перемычки составляет (0,1-0,15) икр. где dKp -диаметр крайнего крепежного элемента. Изобретение позволяет в 4-6 раз повысить податливость крепежной связи. 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
PЕСПУБЛИК (я)5 F 16 В 5/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
"Р C(R p — х2)dx = Р р, " к я
-RKp (2) (21) 4721010/27 (22) 19.07.89 (46) 15,11.91. Бюл. ГЬ 42 (71) Харьковский авиационный институт им.
Н.Е.Жуковского (72) Э.Н.Румянцев, А,Г.Шаманов, В.Г.Бабичев и M.Â.Ðóìÿíöåâà (53) 621.882(088.8) (54) МНОГОРЯДНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к самолетостроению и может быть использовано при изготовлении многорядных средних болтовых и заклепочных соединений тонколистовых деталей. Цель изобретения — повышение сроИзобретение относится к самолетостроению и может быть использовано в многорядных срезных болтовых и заклепочных соединениях.
Цель изобретения — повышение срока службы соединения путем повышения его усталостной долговечности.
На фиг. 1 изображена конструкция пятирядного односрезного заклепочного соединения листовых деталей, вид сбоку; на фиг, 2 — видА на фиг. 1; на фиг. 3 — фрагмент конструкции соединения в зоне установки крайнего. ряда крепежных элементов, продольное сечение Б — Б на фиг. 2; на фиг, 4— сечение В-В на фиг. 3.
Многорядное соединение деталей содержит листовые детали 1, 2 и крепежные элементы 3, установленные в отверстиях соединяемых деталей. За последним рядом крепежных элементов 3 относительно направления прилагаемой на деталь нагрузки выполнена сквозная овальная выборка 4 перпендикулярно торцу детали, образую Ы 1691590 А1 ка службы соединения путем повышения
его усталостной долговечности. Многорядное соединение деталей состоит из соединяемых деталей и нескольких рядов крепежных элементов. За последним рядом крепежных элементов относительно направления действующей на лист нагрузки выполнена овальная сквозная выборка перпендикулярно торцу детали, образующая перемычку с отверстием под крепежный элемент, причем толщина перемычки составляет (0,1-0,15) dKp, где бср — диаметр крайнего крепежного элемента. Изобретение позволяет в 4 — 6 раз повысить податливость крепежной связи. 4 ил. щая перемычку 5 с отверстием под крепежный элемент 3, причем толщина перемычки составляет (0,1 — 0,15)dKp, где dip — диаметр крайнего крепежного элемента, Очевидно, что чем меньше толщина перемычки Сп, тем больше податливость крепежной, связи за счет дополнительного прогиба перемычки под действием нагрузки на крепежный элемент РсР. Определяют рациональную толщину перемычки между стенкой отверстия под крепежный элемент и краем выборки по условию статической прочности перемычки, Пусть нагрузка с крепежного отверстия на стенку отверстия передается по параболическому закону а, = C(R x ), (1) где С вЂ” неизвестная постоянная;
R p — радиус крепежного элемента, Постоянную С определяют из условия
1691590 где Ркр — величина нагрузки на крепежный элемент.
Принимают нагрузку на крепежный элемент по условию статической прочности на смятие соединяемой листовой детали
Р.р=2В„ро 1,3о> (3) где a — толщина соединяемой листовой детали с выборкой;
ОЬ вЂ” предел прочности соединяемой листовой детали.
Тогда, из условия (2) с учетом (3) имекп
= — кp 2,6R.р гОЬ
3 з
Или
2,2 цкР— — — р — — Р P . (5)
4 Ryp
Условие прочности на срез перемычки по сечениям Е1 — Е2 и И вЂ” И2:
2G (2йкр+ Сл) ТЬ = Икр = 2Якр 0 1,3 Ж, (6) где тЬ- 0,6 оЬ вЂ” предел прочности соединяемых листов на срез.
Из условия (6) получают
Сл = (0,1...0,15)Вкр, (7) или
Сп р
Сл = —" = (0,1...0,15), (8)
Rgp т.е. при сохранении традиционной для самолетостроения перемычки между краем листовой детали и осью крайнего ряда отверстия, равной Ср == 1,5-2,0d Изобретение позволит в 4-6 раэ повысить податливость крепежной связи при сохранении практически неизменным коэффициента концентрации напряжений на контуре нагруженного отверстия, так как концентрация напряжений в точках Е» и И» практически равна базовым концентрациям напряжений при перемычках 1,5 — 2,0 диаметра крепежного элемента. 5 Радиус скругления выборкилиста Рв целесообразно выполнить равным радиусу крепежного элемента, так как увеличение радиуса Кв> R„p повышается концентрация .напряжений на контуре отверстия под кре10 пежный элемент (уменьшается расстояние до торца листа), а при RB < йкр уменьшается эффективная длина перемычки, что приводит к снижению эффективности от использования изобретения. 15 Разработанное техническое решение применимо для многорядных болтовых и заклепочных соединений листовых деталей. Технологически выборку можно делать фрезерованием, либо высверливанием с после20 дующей слесарной доработкой. При использовании изобретения повышается усталостная долговечность соединяемых листов в 1,2-1,4 раза, Что повысит ресурс соединения на 5 — 8% либо снизит его 25 вес. Формула изобретения Многорядное соединение деталей, содержащее крепежные элементы, установленные в отверстиях соединяемых деталей, 30 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения срока службы соединения путем повышения его усталостной долговечности, за последним рядом крепежных элементов относ - тельно направления прилагаемой на 35 деталь нагрузки выполнена сквозная овальная выборка перпендикулярно торцу детали, образующая перемычку с поверхностью отверстия под крепежный элемент, причем минимальная толщина перемычки составля40 ет (0,1 — 0,15)бакр, где бакр диаметр крайнего крепежного элемента. 1691590 Фиг. 2 Составитель И.Храмцова Техред М,Моргентал Корректор О. Кравцова Редактор М.Товтин Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3916 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская нвб., 4/5
